江西省乐安一中高三化学 31有机化合物（一）培优教案.doc

有机化合物（一）一基础知识含碳元素的化合物称为有机物，其分类如下：有机化合物 - 烷烃 烯烃- 烃（只由c、h两种元素组成的化合物）- 炔烃 - 芳香烃（苯及其同系物） - 卤代烃 醇类- 烃的衍生物（烃中的h原子被某些原子- 酚类 或原子团所取代） 醛类 - 酸类 - 酯类 - 单糖c6h12o6- 糖类- 二糖c12h22o11 - 多糖（c6h10o5）n- 油脂高级脂肪酸甘油酯- 蛋白质二学习指导 1.我们学了哪些官能团？它们有什么重要作用？官能团是决定有机物特殊性质的原子和原子团，在有机反应中往往发生变化。(1)官能团决定有机物的性质：烯烃： c=c 加成（x2，hx，h2，h2o） 加聚使kmno2（h+）褪色炔烃：-cc- 加成使kmno4（h+）褪色卤代烃：-x 水解醇 消去烯烃醇：-oh 中性，但与na反应 氧化醛，酮 消去烯烃 取代 醚 酯化去h 卤代烃（可逆）酚：-oh 极弱酸性，与na、naoh反应取代邻，对位取代 显色反应紫 缩聚酚醛树脂 酯化（与酸酐或酰卤） o醛：-c-h 加成醇 氧化酸 o酸：-c-oh 酸性 酯化反应去-oh o其它还有-c-羰基；-no2硝基；-so3h磺酸基等。(2)官能团的相互影响：三类羟基性质不同 氢原子活泼性 显性 na naoh na2co3 nahco3 酯化醇-oh 逐渐 中性 去-h酚-oh 增强 极弱酸性 （指液态）去-h酸-oh 弱酸性 去-oh c=c 与-oh的相互影响： o c=c 不稳定-c-c-h 醛 oh -oh之间的相互影响 oh c 不稳定 c=o 酮 oh 不同基团对 c=o的影响 o r-c-h c=o能与h2加成，得醇 or-c-r or-c-oh c=o难与h2加成 or-c-orno2no2甲基，-oh对苯环的影响，易取代，三位取代：例 -no2 -ch3o2n- -ch3苯环对甲基的影响:例苯,烷烃不能使kmno4(h+)褪色,而 -ch3可以。2.同分异构体有哪几种？同分异构体指分子式相同，结构不同的两种物质的互称。它们不仅分子式相同，而且式量、最简式和各元素质量分数相同。同分异构体的种类有以下几种：ch3ch3ch3ch3碳链异构：如正丁烷和异丁烷位置异构：如 ， 和h3c- -ch3官能团异构：碳原子数目相同的a烯烃和环烷烃 b二烯烃和炔烃 c醇和醚 d醛和酮e羧酸和酯 f硝基烷烃和氨基酸 例：ch3ch2no2（硝基乙烷） o与nh-ch-c-oh（甘氨酸）g葡萄糖与果糖等。 cl cl cl h烯烃的顺反异构： c=c 与 c=c h h h cl同分异构体的书写顺序一般为碳链异构位置异构官能团异构。在书写 h cl和识别时一定要注意分子的空间构型。如h-c-cl和h-c-h为同种物质。 cl h3.有机物分子共线共面如何确定？有机物分子的共线共面问题涉及到空间想象问题，故有一定难度。首先， h h要记住以下四种典型结构：ch4：正四面体，键角10928 c=c ：平 h h面结构,键角120h-cc-h：直线型180 平面正六边形,键角120。其次，记住c-c单键可以旋转，而c=c双键和cc叁键不可旋转。 如：h-cc-cc-h可看作c2h2中的h被-cch取代，有6个原子必在一条直线上。 h h又如ch2=ch-ch=ch2可看作c2h4中的h被-ch=ch2取代，得 c=c h， h c=c h h由于c-c可旋转，所以这10个原子可能在同一平面上。4.如何判断高分子化合物的单体？分两种情况考虑：一种是主链上全是碳原子的高聚物，方法是以两个碳原子为单元分段断键,如有双键，则以4个碳原子为单元断键然后双键变单键，单 cn键变双键。如 ch2-ch-ch2-ch=ch-ch2 n的单体为ch2=ch和ch2=ch-ch=ch2。另 cn o o一种高聚物的主键上除碳原子外，还含有-c-o或-c-n-等，则从-c-o或c-n，处断键，再根据碳四价，氧二价，氮三价的原子，加-oh或h原子得单体。 o cooh nh2如 c- -c-nh- -nh n的单体为 和 o cooh nh2。5.有机鉴别题中常用到哪些试剂？有机鉴别题是综合性较强的题目，要求鉴别方法简单，且实验现象明显。鉴别时注意不要忽略物理方法，如气味，颜色，密度等等。除此之外，常用到下列几种试剂：（1）溴水：使不饱和烃褪色 被有机溶剂萃取，结合密度是否大于水判断。如：苯，汽油，烷烃，甲苯等。 ccl4等 浓溴水滴入苯酚溶液出现白色沉淀。（2）酸性kmno4溶液：使其褪色的有机物：不饱和烃，苯的同系物，醛类。使其褪色的无机物：i-，br2，fe2+，s2-。（3）新制的cu（oh）2羧酸（酸性强于h2co3）使之变澄清。含有醛基的物质加入煮沸后出现红色沉淀三.例题精析例1.关于no2-，、no2、-no2的概念，下列说法正确的是（ ）ano2-，、no2、-no2中氮元素的化合价相同bno2-，、no2能较长时间独立存在，-no2不能较长时间内独立存在cno2不显电性，no2-、-no2都显电性dno2-，、no2、-no2三者互为同分异构体分析此题是辨析官能团（基团）和物质概念题。a中，不正确；c中-no2不显电性；d同分异构体指分子式相同，结构不同的物质，故不正确。答案b解题后点拨物质达到稳定结构，不带电。如ch4，其电子式为：离子一般达到了稳定结构，带电。如碳正离子ch3+，电子式为：官能团（基团）没有达到稳定结构，不带电。如甲基-ch3，电子式为：例2.蒽 的二氯代物有 种同分异构体。分析此题在找同分异构体时，若依次写出，则太麻烦，易错也费时间，采用“等效氢”的方法，可迎刃而解。 中有a，b，c三种等效氢。当a位取代氢原子后， 又有m，n，o，p，q三种等效氢，即与5种同分异构体；同理，当b位取代氢原子有7种同分异构体；当c位取代时，有3种同分异构体。故一共15种同分异构体。答案15种.解题后点拨等效h判断规律：同一碳原子上连接的氢原子等效； 同一分子处于轴对称或镜面对称的氢原子等效。又如邻苯联苯 中有5种等效氢，它们为 对一元取代物来说，有几种等效h就有几种同分异构体。 ch3例3.已知 的苯环上的二氯代物有9种， ch3则该有机物苯环上的四氯代物的同分异构体有_种。分析此题要求根据二氯代物的情况去推导，不必一一试写。二氯代物的苯环上有4个h，2个氯原子；而四氯代物的苯环上有4个cl，2个h。将h与cl互换，则两种取代物结构相当，所以同分异构体数目一定也相同。答案9种解题后点拨此类解题方法为换元法。特征是告诉了该有机物的x取代物的同分异构体数目，求该有机物y取代物的同分异构体数目，当x+y=取代位置时，可用换元法。例4.“立方烷”是一种新合成的一种烃，其分子为正立方体结构，如右图所示：（1） 写出“立方烷”的分子式_（2） 其二氯代物共有_种 分析“立方烷”共有8个顶点，每个顶点的c原子与另外三个碳原子相连，故只能再结合一个氢原子，所以分子式为c8h8。且这8个氢等效。当取代一个氯原子后，又有三种氢等效，分别是，与cl相邻的3个h；与cl面对角的3个h；与cl体对角的1个h。共3种同分异构体。如图：答案（1）c8h8 （2）3种例5检验淀粉是否开始水解，用下列试剂中的（ ）aki-淀粉溶液b碘水c银氨溶液dnaoh溶液分析淀粉在酸性条件下水解产物为葡萄糖，葡萄糖含有醛基，能发生银镜反应。若淀粉水解，则检验是否含醛基即可，但注意一定要先用naoh溶液使之呈碱性，因为银镜反应要在碱性环境下。答案c、d解题后点拨关于淀粉水解问题，要注意题目中是未水解，水解过程中，还是水解完全。若是则用银氨溶液检验是否有醛基，注意一定用碱中和；若是则用碘水检验是否变蓝。注意检验淀粉、纤维素水解后是否有醛基，必须先用碱中和，再加银氨溶液或新制cu（oh）2，因为银氨溶液和新制cu（oh）2必须在碱性环境中使用。四.巩固提高1.分子ch3-ch=ch-cc-cf3中一定在同一条直线上的碳原子个数为_；位于同一平面内原子数最多有_个。2.今有组成为ch4o和c3h8o的混合物，在一定条件下进行脱水反应，可能生成的有机物的种数有（ ）a5种b6种c7种d8种 o o o3. o-ch2-ch2-o-c- -c-nh- -c n是一种高强度纤维，则合成这种高分子化合物需要的单体为_。4.用一种试剂鉴别下列各组物质：（1）已烯，苯，苯酚，ccl4（2）乙醇，乙醛，甲酸，乙酸（3）naoh，乙酸，苯酚，kscn（4）甲酸，葡萄糖，苯酚钠 oh5.已知物质a的结构简式为 ，a的n溴代物同分异构体的数目和m oh溴代物的同分异构体的数目相等，则n和m一定满足的关系是_6.a、b、c三种醇同足量的金属钠完全反应，在相同条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为3：6：2，则a、b、c三种醇的分子里羟基数目之比为（ ）a3:2:1b2:6:3c3:1:2d2:1:37.下列叙述正确的是（ ）a.牛油是纯净物 b.牛油是高级脂肪酸和高级醇酯c.牛油可以在碱性条件下水解d.工业上将牛油加氢制造硬化油8.有机分子中，四价的碳原子以一个、二个、三个、或四个单键分别连接一个、二个、三个、四个其它碳原子时被称为伯、仲、叔、季碳原子，请用6个伯碳原子和6个叔碳原子（其余均为氢原子）构造饱和烃的结构式。（1）该烃的化学式为_。（2）用键线式（即用线段代表键省去氢原子和碳原子的结构简式）表示的甲基环丙烷的结构式是 .任写出2种符合上述要求的烃的结构简式_。9.已知a、b、c、d、e五种芳香族化合物分子式都是c8h8o2，请分别写出它们的可能结构简式，使其满足下列条件：a水解后得一种羧酸和一种醇；b水解后也得一种羧酸和一种醇；c水解生得一种羧酸和一种酚；d水解后得一种羧酸和酚，但这种酚跟由c水解得到的酚不是同分异构体；e是苯的一取代物可发生银镜反应，则 a_ b_ c_ d_ e_10.通常，烷烃可以由相应的烯烃经催化加氢得到。但是有一种烷烃a，分子式为c9h20，它却不能由任何c9h18的烯烃催化加氢得到。而另有a的三个同分异构体b1、b2、b3却分别可由而且只能由1种自己相应的烯烃催化加氢得到。写出。a、b1、b2、b3的结构简式：a：_ b1_ b2_ b3_五.自我反馈1.答案4；10 h3c h分析根据“学习指导3”可将该分子写为如下形式 c=c 所以红线上 h c四个碳原子在同一直线上其中-ch3的两个h和-cf3中的两个f一定不与其它原子共面。2.答案c oh分析根据题意为ch3ohch3ch2ch2oh和ch3chch3之间的脱水。其中分子内脱水有一种，与分子内脱水产物是一种；分子间脱水有六种为，。 cooh oh oh h2n cooh3.答案ch2 ch2， ， cooh分析见“学习指导4”，断键部位为： o o o o-ch2-ch2-o-c- -c-nh- -c n4答案（1）溴水（2）新制cu(oh)2（3）fecl3（4）石蕊试液分析（1）产生白色沉淀的为苯酚；褪色的为已烯；发生萃取，油层在上的为苯；油层在下的为ccl4。（2）煮沸出现红色沉淀的为甲酸或乙醛；不出现沉淀但使浊液变清的为乙酸；无变化的为乙醇。对甲酸和乙醛，再分别加入新制cu（oh）2，使浊液变清为的甲酸。 （3）有红褐色沉淀生成的为naoh；溶液变紫的为苯酚；溶液变血红的为kscn；无现象的为乙酸。 （4）利用溶液酸，中，碱性区分。5.答案m+n=6分析相当于换元法找同分异构体数目。a中只有6个h可取代。6.答案d分析设都生成3molh2，即6molh原子，由反应可知：生成6molh即需6mol羟基，而要提供6mol羟基时：需一元醇6mol，需二元醇3mol，需三元醇2mol，与题目给a、b、c、对照可得解。7.答案c分析牛油是天然油脂，油脂为高级脂肪酸甘油酯，牛油为动物油，即其脂肪酸部分已饱和。故a、b、d不正确。8.答案（1）c12h24 h -c- -c-分析本题为信息题，-c-c-h 为伯碳；-c-c-h为仲碳；-c-c-h为叔碳； h h -c- -c-c-c-c- 为季碳。根据题意该烃为（ch3）6（ch）6整理得c12h24。分析h原子 -c-个数，应含有一个环。 o o o9.答案 a：- -c-ch3 b： -ch2-o-c-h c： -o-c-ch3 ch3 o d： o （甲基也可在邻位，对位） e： -ch-c-h -o-c-h oh分析本题主要考查有机物各官能团的性质。10.答案b1，b2，b3可互换。 ch3 ch3 ch3 ch2a：ch3-c-ch2-c-ch3 b1：ch3ch2-c-ch2ch3 ch3 ch3 ch3 ch2 ch3 ch3 ch3 ch3 ch3 b2：ch3-c- c-ch2ch3 b3：ch3-ch- c- ch ch3 ch3 ch3 ch3六.走向高考1.（98年上海）已知维生素a的结构简式可写为式中以线示键，线的交点与端点处代表碳原子，并用氢原子补足四价，但c、h原子未标记出来。关于它的叙述正确的是（ ）a维生素a的分子式为c20h30ob维生素a是一种易溶于水的醇c维生素a分子中有异戊二烯的碳链结构d1mol维生素a在催化剂作用下最多可与7molh2发生加成反应。 o2.（99全国）化合物-c-oh中的-oh被卤原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物中可看作酰卤的是（ ）a hcofbccl4ccocl2dch2clcooh3.（99全国）下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是（ ）ach2=ch-c